[发明专利]一种用于铁素体轧制的热轧带钢全连续生产装置及方法

说明书

本发明公开一种用于铁素体轧制的热轧带钢全连续生产装置及方法。该装置产线短，各部件配置合理；采用多功能控冷装置，将高压水除鳞和中间坯冷却功能集为一体，更加简约高效；采用4R+(3‑4)F的轧机布置、四个温度检测仪和近距离地下卷取机，可降低中间坯冷却负荷，实现对过程的精确温度控制，利于提升产品质量。该方法为：连铸成坯→高压水旋转除鳞→4机架大压下粗轧机组粗轧→转鼓剪→多功能控冷装置中高压水除磷后冷却→3或4机架精轧机组精轧→空冷→高速飞剪分卷→地下卷取机卷取，其中粗轧后、精轧前和后及地下卷取机卷取前分别进行温度监控。该方法能耗和成本低，产品质量好且厚度薄，可更好地满足“以热代冷”的性能要求。

技术领域

本发明属于热轧带钢全连续生产装置及方法，具体涉及一种用于铁素体轧制的热轧带钢全连续生产装置及方法。

背景技术

铁素体轧制是20世纪70年代中期比利时Appell教授提出的一项新技术，最初是以简化工艺、节约能源为主要目的，采用传统的连铸坯为原料，通过铁素体轧制生产一种可直接使用的或随后供冷轧生产用的价格便宜、质软、非时效的热轧板。由于低碳和超低碳钢的铁素体区范围相对较大，温度较高，因此目前铁素体轧制技术主要用于低碳和超低碳钢的生产。

基于传统热轧流程的铁素体轧制工艺，由于受到设备能力和工艺特点的限制，其所生产的低碳和超低碳钢厚度一般在2.5mm以上，主要是给后续的冷轧提供热轧原料。同时由于其产线主要是为传统的奥氏体轧制工艺设计，因此铁素体轧制工艺的实施难度大。薄板坯连铸连轧流程的工艺特点，使其能够直接生产出厚度规格在2.0mm以下的薄规格低碳和超低碳热轧带钢产品，实现“以热代冷”。以ESP技术为代表的无头轧制技术的出现，更是进一步增强了薄规格热轧带钢的批量、稳定制造能力。但是由于薄板坯连铸连轧流程产品本质细晶化的特点，使其在生产低碳和超低碳钢时，普遍存在强度偏高的问题，在很大程度上影响了材料的成形性能。铁素体轧制可以在一定程度上粗化晶粒，是改善薄板坯连铸连轧流程生产低碳和超低碳钢强度偏高问题的有效方法。但是现有的包括CSP和ESP在内的薄板坯连铸连轧产线，依旧主要是根据传统的奥氏体轧制工艺设计，铁素体轧制工艺的实施难度大。为在传统薄板坯连铸连轧产线上实现铁素体轧制，专利CN 106244921 B提出了一种在CSP产线采用铁素体轧制工艺生产低碳钢的方法，关键工艺点是采用7机架精轧机中F1、F 2及F 4、F 5、F 6、F 7进行轧制，F3机架虚设，F1-F3机架间冷却水60-90％,通过机架间的冷却，在F4实现纯铁素体轧制。采用铁素体轧制工艺后，材料的强度明显下降，成形性能提高。专利CN201810657331和CN201610768866提出了一种在ESP生产线采用铁素体轧制生产低碳钢的方法，其关键控制要点是对进入第一机架和第二机架之间、第二机架和第三机架之间的带钢进行冷却水冷却，使带钢在进入第三机架前完成奥氏体向铁素体的转变，第三机架至第五机架间轧制带钢时，带钢处于铁素体区，从而实现铁素体轧制。由于在机架间采用水冷对带钢温度进行控制，难度较大且精度难以保证，专利CN201721755853提出了一种铁素体轧制控制系统，其工艺要点是在粗轧与精轧之间采用隧道式均热炉，实现对温度的均匀控制。此外，专利CN201710960186和CN201710960187还分别提出了一种无头连铸连轧深冲用低微碳钢和超深冲用超低碳钢的铁素体轧制方法和装置，采用了新的布置形式，进行了局部改进，但是在轧机的布置形式、中间坯冷却装置的设置、卷取机的设置以及全过程温度的准确检测与控制等方面还无法完全满足铁素体轧制对中间坯温度高的控制精度、对精轧过程和卷取过程“一低两高”严苛的温度控制要求，即采用较低的精轧开轧温度，同时要求较高的终轧温度与卷取温度，以满足铁素体轧制产品内部组织发生再结晶和回复所需的工艺要求。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种用于低碳和超低碳钢铁素体轧制的热轧带钢全连续生产装置及方法。该装置产线长度短，各部件配置合理，温度控制精确，利用该装置进行铁素体轧制，产品质量高，生产成本和能耗低。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：